KR20090013360A - 웨이퍼 베벨 형성 방법 및 이를 이용한 웨이퍼 제조 방법 - Google Patents

웨이퍼 베벨 형성 방법 및 이를 이용한 웨이퍼 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 웨이퍼 베벨 형성 방법 및 이를 이용한 웨이퍼 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 웨이퍼를 챔버 내부에 로딩하는 단계와, 웨이퍼의 에지 영역을 플라즈마를 이용한 국부적인 식각 공정에 의해 식각하여 측면이 곡면을 이루는 웨이퍼 베벨 영역을 형성하는 단계를 포함하며, 이를 웨이퍼 제조 공정중에 실시함으로써 웨이퍼를 제조한다.
본 발명에 의하면, 웨이퍼 베벨 영역의 표면을 매끄럽게 형성할 수 있어 오염원의 발생 및 크랙을 방지할 수 있어 반도체 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
웨이퍼, 베벨, 식각, 플라즈마

Description

웨이퍼 베벨 형성 방법 및 이를 이용한 웨이퍼 제조 방법{Method of forming a wafer bevel and method of manufacturing a wafer using the same}
본 발명은 웨이퍼 베벨 형성 방법에 관한 것으로, 특히 플라즈마를 이용한 건식 식각 방법으로 웨이퍼 베벨을 형성하는 웨이퍼 베벨 형성 방법 및 이를 이용한 웨이퍼 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 등의 전자 부품을 생산하기 위한 소재로 사용되는 반도체 웨이퍼(wafer)는 단결정 실리콘 잉곳(ingot)을 일정한 두께로 절단(slice)한 후 웨이퍼 에지 영역을 연마하고, 절단된 표면 중 한면을 경면(mirror surface) 처리하므로써 제작된다. 웨이퍼 에지 영역은 웨이퍼의 이송을 위해 별도의 소자 또는 회로 패턴을 제작하지 않는 영역으로, 경사지게 형성되는데, 일반적으로 웨이퍼 베벨(bevel) 영역이라 한다.
그런데, 웨이퍼 베벨을 연마 공정에 의해 형성하면, 표면이 매끄럽지 못하고 거칠게 형성된다. 웨이퍼 베벨 영역의 표면이 거칠게 되면 이후 공정시 베벨 영역 에도 증착되는 막들이 베벨 영역의 표면 형상을 따라 증착되므로 울퉁불퉁한 표면을 갖게 된다. 울퉁불퉁한 부분은 공정중 떨어져 나가 파티클이 되어, 이후 공정 또는 장비를 오염시킬 수 있다.
또한, 플라즈마를 이용한 공정시 플라즈마는 날카롭고 각진 부분에 집중되는데, 표면 형상이 울퉁불퉁한 부분에 플라즈마가 집중되어 웨이퍼 중심 영역보다 얇은 베벨 영역에서 크랙이 발생할 수 있다.
본 발명은 웨이퍼 베벨 영역의 표면을 매끄럽게 형성할 수 있는 웨이퍼 베벨 형성 방법 및 웨이퍼 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 플라즈마를 이용한 국부적인 건식 식각 공정으로 웨이퍼 베벨 영역을 형성함으로써 웨이퍼 베벨 영역의 표면을 매끄럽게 형성할 수 있는 웨이퍼 베벨 형성 방법을 제공한다.
본 발명은 웨이퍼 제조 공정중 플라즈마를 이용한 국부적인 건식 식각 공정으로 웨이퍼 베벨 영역을 형성하는 웨이퍼 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따른 웨이퍼 베벨 형성 방법은 웨이퍼를 챔버 내부에 로딩하는 단계; 및 상기 웨이퍼의 에지 영역을 플라즈마를 이용한 국부적인 식각 공정에 의해 식각하여 상기 에지 영역이 곡면을 이루는 웨이퍼 베벨 영역을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 식각 공정은 불소를 포함하는 가스를 이용하여 실시한다.
상기 식각 공정은 100 내지 250sccm의 불소를 포함하는 가스와 80 내지 150sccm의 불활성 가스를 공급하여 실시한다.
상기 식각 공정은 상기 챔버내의 압력을 2 내지 3Torr의 압력으로 유지하고, 13.56㎒의 주파수를 갖고 500 내지 700W의 전력을 갖는 고주파 전원을 인가하여 90 내지 200초 동안 실시한다.
본 발명의 다른 양태에 따른 웨이퍼 제조 방법은 소정의 직경을 갖는 봉 형상의 단결정 잉곳을 제조한 후 상기 단결정 잉곳을 절단하여 복수의 웨이퍼를 형성하는 단계; 상기 웨이퍼의 양면을 래핑하는 단계; 상기 웨이퍼를 화학적으로 식각하는 단계; 상기 웨이퍼를 열처리하는 단계; 상기 웨이퍼의 일면을 경면 처리하는 단계를 포함하며, 상기 단계중 적어도 어느 한 단계 이후에 플라즈마를 이용한 국부적 식각 공정으로 상기 웨이퍼 에지 영역을 식각하여 웨이퍼 베벨 영역을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 웨이퍼 베벨 영역은 불소를 포함하는 가스를 이용한 식각 공정으로 형성한다.
상기 식각 공정은 100 내지 250sccm의 불소를 포함하는 가스와 80 내지 150sccm의 불활성 가스를 공급하여 실시한다.
상기 식각 공정은 상기 챔버내의 압력을 2 내지 3Torr의 압력으로 유지하고, 13.56㎒의 주파수를 갖고 500 내지 700W의 전력을 갖는 고주파 전원을 인가하여 90 내지 200초 동안 실시한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 웨이퍼 베벨 식각 장치를 이용한 국부적인 건식 식각에 의해 웨이퍼 베벨 영역을 형성하고, 이러한 웨이퍼 베벨 형성 공정 을 웨이퍼 제조 공정중에 실시함으로써 웨이퍼 베벨 영역의 표면을 매끄럽게 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명은 오염원의 발생 및 크랙을 방지할 수 있어 웨이퍼 상에 형성되는 반도체 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 이용되는 웨이퍼 베벨 식각 장치의 일 예 및 변형 예에 따른 개념 단면도로서, 도 1은 용량 결합형 플라즈마를 이용한 웨이퍼 베벨 식각 장치이고, 도 2는 유도 결합형 플라즈마를 이용한 웨이퍼 베벨 식각 장치이다.
도 1을 참조하면, 웨이퍼 베벨 식각 장치(100)는 웨이퍼(10)가 위치하는 스테이지부(110)와, 웨이퍼(10)의 중심 영역 상에 위치하고 공정 가스를 웨이퍼 에지 영역에 공급하는 차폐부(120)와, 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성부(130)를 구비한다. 차폐부(120)에는 제 1 및 제 2 가스 공급구(125 및 126)가 마련된다. 플라즈마 생성부(130)는 스테이지부(110)의 가장자리 영역에 마련된 하측 전극링(131)과, 차폐부(120)의 가장자리 영역에 마련된 상측 전극링(133)과, 하측 전극링(131) 에 플라즈마 전원을 공급하는 플라즈마 전원 공급부(135)를 포함한다. 그리고, 제 1 가스 공급구(125)를 통해 웨이퍼(10) 에지 영역에 공정 가스를 공급하는 제 1 가스 공급부(140)와, 제 2 가스 공급구(126)을 통해 웨이퍼(10) 중심 영역에 불활성 가스를 공급하기 위한 제 2 가스 공급부(142)와, 공정 가스를 배기하는 배기부(150)를 더 포함한다. 스테이지부(110)와 차폐부(120)는 돌출부를 구비하고, 돌출부의 형상은 웨이퍼(10)와 동일한 형상으로 제작된다. 그리고, 돌출부의 사이즈는 웨이퍼(10)의 사이즈보다 작게 제작된다. 또한, 스테이지부(110) 및/또는 차폐부(120)는 상하 이동을 할 수 있다. 이를 통해 스테이지부(110)와 차폐부(120)의 돌출부들 간의 간격을 자유롭게 조절할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(10)를 스테이지부(110)의 돌출부 상에 위치시키고, 차폐부(120)의 돌출부를 인접 배치시키면 두 돌출부에 의해 스테이지부(110)와 차폐부(120)의 측면 영역으로 웨이퍼(10) 에지 영역이 노출된다. 이때, 노출되는 웨이퍼(10) 에지 영역은 웨이퍼 끝단에서 0.1 내지 5㎜인 것이 바람직하다.
스테이지부(110)의 돌출부 둘레에 하측 전극링(131)이 마련되고, 차폐부(120)의 돌출부 둘레에는 상측 전극링(133)이 마련된다. 이를 통해 웨이퍼(10) 에지 영역의 상하부에 각기 상측 전극링(133)과 하측 전극링(131)이 위치하게 된다. 하측 전극링(131)과 상측 전극링(133)의 사이 간격은 스테이지부(110)의 돌출부와 차폐부(120)의 돌출부보다 넓은 것이 바람직하다. 이때, 하측 전극링(131)과 상측 전극링(132)은 플라즈마 전원을 통해 두 전극링 사이 공간에 플라즈마가 발생될 수 있는 간격만큼 이격되는 것이 바람직하다. 따라서, 웨이퍼(10) 에지 영역에 플라즈마를 집중시킬 수 있다. 그리고, 차폐부(120)의 돌출부와 상측 전극링(133) 사이에는 가스 분사공(121)이 마련된다. 이를 통해 공정 가스를 웨이퍼(10) 에지 영역에 분사할 수 있다.
하측 전극링(131)은 플라즈마 전원 공급부(135)에 접속되어 플라즈마 전원을 제공받는다. 그리고, 상측 전극링(133)은 접지에 접속되는 것이 바람직하다. 물론 이와 반대의 접속도 가능하다. 하측 전극링(131)에 플라즈마 전원이 제공되고, 공정 가스가 웨이퍼(10) 에지 영역에 분사되면 하측 전극링(131)과 상측 전극링(133) 사이에 플라즈마가 발생되고, 공정 가스를 플라즈마화시킨다. 플라즈마화된 공정 가스는 웨이퍼(10) 에지와 반응하여 웨이퍼(10) 에지 영역을 식각하여 웨이퍼(10) 베벨을 형성한다.
물론, 상술한 웨이퍼 베벨 식각 장치(100)는 이에 한정되지 않고, 다양한 방식의 베벨 식각 장치일 수 있다. 예를들면, 도 2의 변형 예에서와 같이 웨이퍼 베벨 식각 장치는 웨이퍼(10)를 지지하고 웨이퍼(10) 에지 영역을 노출시키는 스테이지부(110)와, 웨이퍼(10) 중심 영역을 차폐하는 차폐부(120)와, 스테이지부(110)와 차폐부(120)에 의해 노출된 웨이퍼(10) 에지 영역의 상하에 위치하는 상측 및 하측 전극부(150 및 160)와, 노출된 웨이퍼(10) 에지 영역의 측면 영역에 마련되고 챔버(100) 내측에 마련된 안테나부(170)와, 안테나부(170)를 고립시키는 실드부(180)를 포함한다. 그리고, 차폐부(120)를 통해 웨이퍼(10) 에지 영역에 공정 가스를 공급하는 제 1 가스 공급부(140)와 차폐부(120)를 통해 웨이퍼(10) 중심 영역에 불활성 가스를 공급하는 제 2 가스 공급부(142) 및 안테나부(170)에 플라즈마 전원을 공급하는 플라즈마 전원 공급부(190)를 더 포함한다. 여기서, 안테나부(170)는 플라즈마 발생을 위한 고주파 전원을 인가받고, 상측 및 하측 전극부(150 및 160)는 접지에 접속된다. 그리고, 스테이지부(110)는 바이어스 전원을 인가받을 수 있다. 상측 전극부(150)는 차폐부(120)의 가장자리 둘레에 위치하고, 하측 전극부(160)는 스테이지부(110)의 가장자리 둘레에 위치한다. 이때, 하측 전극부(160)와 스테이지부(110)에 각기 서로 다른 전원이 인가되기 때문에 이들간을 절연시키기 위한 절연막(161)이 이들 사이에 위치한다. 그리고, 필요에 따라 상측 전극부(150) 및 하측 전극부(160) 중 어느 하나의 전극은 생략 가능하다. 그리고, 챔버(100)는 상부 몸체(102)와 하부 몸체(103)로 분리되어 제작될 수 있다. 이때, 실드부(180)는 하부 몸체(103)에서 상부 몸체(102)로 연장된 원형 링 형상으로 제작되는 것이 바람직하다. 그리고, 실드부(180) 내측과 외측 영역을 공간적으로 분리시키는 것이 효과적이다.
이와 같이 웨이퍼(10) 에지 영역을 식각하여 웨이퍼 베벨을 형성하는 웨이퍼 베벨 식각 장치는 사용하는 플라즈마 발생 방법에 따라 그 구성 및 형상이 다양할 수 있다. 또한, 챔버(100) 벽에 가열 수단을 마련하여 챔버(100) 내부로 인입된 웨이퍼(10)를 가열함으로써 웨이퍼 에지 영역의 식각 능력을 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨이퍼 베벨 식각 장치를 이용한 웨이퍼 베벨 형성 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도로서, 도 1에 도시된 용량 결합형 웨이퍼 베벨 식각 장치를 이용한 웨이퍼 베벨 형성 방법을 설명한다. 물론, 도 2에 도시된 유도 결합형 웨이퍼 베벨 식각 장치를 이용할 수도 있다.
S210 : 챔버(100) 내부에 웨이퍼(10)를 인입시켜 스테이지부(110)의 돌출부 상에 안착시킨다(S110). 이때, 챔버(100) 벽에 가열 수단이 마련되는 경우 챔버(100) 내부는 일정 온도로 가열될 수 있고, 웨이퍼(10)가 인입됨과 동시에 가열될 수 있다. 특히, 웨이퍼 에지 영역을 가열하여 웨이퍼 에지 영역에서의 식각 반응성을 향상시킬 수 있다.
S220 : 웨이퍼(10)가 안착된 스테이지부(110)를 상승시켜 차폐부(120)의 내측으로 이동시켜 스테이지부(110)와 차폐부(120)가 0.1∼10㎜의 간격을 유지하도록 한다. 상기 범위를 유지하여 스페이지부(110)와 차폐부(120) 사이 영역에서 플라즈마가 발생될 수 있다. 한편, 기판(10), 스테이지부(110) 및 차폐부(120)는 원형상으로 제작되고, 이들의 중심이 일치된다. 이에 따라 근접 배치된 스테이지부(110)와 차폐부(120)에 의해 웨이퍼 에지 영역이 이들 외측 영역으로 노출된다.
S230 : 제 1 및 제 2 가스 공급부(140 및 142)를 통해 불소를 포함하는 가스, 예를들어 SF6, CF4, NF3 가스중 적어도 어느 하나를 포함하는 공정 가스와 헬륨, 아르곤, 질소중 적어도 어느 하나의 불활성 가스를 공급한다. 제 1 가스 공급부(140)를 통해 불소를 포함하는 가스가 공급되며, 필요에 따라 불활성 가스를 혼합하여 공급되고, 제 2 가스 공급부(142)를 통해 불활성 가스가 공급된다. 여기서, 제 1 가스 공급부(140)를 통해 공급되는 불소를 포함하는 가스는 100∼250sccm의 양으로 공급되고, 불활성 가스는 80∼150sccm의 양으로 공급되는데, 바람직하게는 200sccm의 불소를 포함하는 가스 및 90sccm의 불활성 가스가 공급된다. 그리고, 챔버(100) 내부의 압력은 2∼3Torr로 유지하는데, 2.5Torr의 압력으로 유지하는 것이 바람직하다.
S240 : 공정 가스가 공급되면서 전원 공급부(135)를 통해 13.56㎒의 주파수를 갖고 500∼700W의 전력, 바람직하게는 600W의 전력을 갖는 고주파 전원이 하측 전극링(131)에 공급되고, 상측 전극링(133)에 접지 전원이 인가되어 이들 사이의 공간에서 플라즈마가 발생된다. 이때, 차폐부(120) 둘레를 따라 공정 가스가 균일하게 분사되게 되고, 상기 공정 가스는 플라즈마에 의해 활성화된다. 따라서, 플라즈마에 의해 활성화된 공정 가스에 의해 웨이퍼 에지 영역이 90∼200초, 바람직하게는 120초 동안 식각된다. 따라서, 웨이퍼 에지 영역의 상면의 일 영역으로부터 하면의 일 영역까지 곡면을 이루는 웨이퍼 베벨이 형성된다.
S250 : 웨이퍼 베벨을 형성한 후 고주파 전원 및 공정 가스의 주입을 차단하고, 챔버(100) 내부의 잔류 가스를 배기한다. 그리고, 스테이지부(110)가 챔버(100)의 하측으로 하강한다. 이때, 고주파 전원을 천천히 줄여 잔류 가스가 배기될 때까지 또는 스테이지부(110)가 하강할 때까지 공정 플라즈마를 유지하여 천천히 꺼지도록 유도하는 것이 파티클 문제와 결함(defect)을 줄여주는데 바람직할 수 있다.
S260 : 이후, 웨이퍼 에지 영역의 상면 일 영역으로부터 하면의 일 영역까지 곡면을 이루는 베벨이 형성된 웨이퍼(10)를 챔버(100) 외부로 인출시킨다.
상기 웨이퍼 베벨은 웨이퍼 제조 공정 후 또는 웨이퍼 제조 공정중에 형성할 수 있는데, 이하에서는 웨이퍼 베벨 형성 공정을 포함하는 웨이퍼 제조 방법에 대해 설명하겠다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 웨이퍼 제조 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도로서, 상기 웨이퍼 베벨 식각 장치를 이용한 웨이퍼 베벨 형성 공정을 포함하는 웨이퍼 제조 방법을 설명한다.
S310 : 소정의 직경을 갖는 봉 형상의 단결정 잉곳(ingot)을 제조한다. 단결정 잉곳은 플로우팅 존(floating zone) 방법 또는 초크랄스키(Czochralski) 방법을 이용하여 제조할 수 있다. 초크랄스키 방법은 석영 도가니에 다결정 실리콘을 장입하고, 이를 흑연 발열체에 의해 가열하여 용융시킨 후 용융 결과 형성된 실리콘 용융액에 종자 결정을 담그고 계면에서 결정화가 일어날 때 종자 결정을 회전하면서 인상시킴으로써 단결정의 실리콘 잉곳을 성장시키는 방법이다.
S320 : 성장된 단결정 잉곳을 절단(slicing)하여 여러 장의 얇은 판 형상의 웨이퍼를 형성하고, 웨이퍼 절단면을 세정하여 절단시 발생되는 파티클(particle) 또는 오염 물질을 제거한다. 이때, 웨이퍼는 단결정 잉곳을 내주(內周) 또는 외주(外周) 블레이드로 1장씩 절단하거나, 피아노선으로 동시에 여러 장을 절단할 수 있다. 이때, 웨이퍼는 도 5(a)에 도시된 바와 같이 에지 영역이 각을 이루도록 형성된다.
S330 : 상기 웨이퍼 베벨 식각 장치를 이용하여 웨이퍼 에지 영역을 국부적 으로 식각한다. 웨이퍼 베벨 영역은 웨이퍼 끝단으로부터 0.1∼5㎜의 폭으로 형성한다. 웨이퍼 베벨 영역을 형성하기 위해 웨이퍼는 스테이지부의 끝단보다 약 1.0㎜ 정도 돌출되도록 안착시킨다. 그리고, 차폐부의 돌출부와 웨이퍼는 약 0.35㎜의 간격을 유지하도록 한다. 이렇게 한 후 불소를 포함하는 공정 가스와 불활성 가스를 이용하여 웨이퍼 베벨 영역을 식각한다. 이때, 13.56㎒의 주파수를 갖고 500∼700W의 전력을 갖는 고주파 전원, 2.0∼3.0Torr의 압력, 100∼250sccm의 불소를 포함하는 가스 및 80∼150sccm의 불활성 가스를 유입하여 90∼200초 동안 식각 공정을 실시한다. 바람직하게는 13.56㎒의 주파수를 갖고 600W의 전력을 갖는 고주파 전원, 2.5Torr의 압력, 200sccm의 불소를 포함하는 가스 및 90sccm의 불활성 가스를 이용하여 120초 동안 웨이퍼 에지 영역에 대한 식각 공정을 실시한다. 이렇게 하면 도 5(b)에 도시된 바와 같이 웨이퍼 에지 영역의 상면 일 영역으로부터 하면 일 영역까지 곡면을 이루도록 웨이퍼 베벨이 형성된다. 웨이퍼 베벨을 형성함으로써 절단 공정 중 웨이퍼 에지 영역에 발생되는 결함을 제거하는 동시에 웨이퍼 측면을 곡면으로 형성함으로써 이후 공정에서 베벨 영역이 파손되거나 결함의 원인이 되는 것을 방지할 수 있다.
S340 : 웨이퍼의 양면을 동시에 래핑(lapping)한 후 웨이퍼를 세정한다. 웨이퍼를 래핑하므로써 두께 균일성(thickness uniformity) 및 표면의 평탄도(flatness)를 향상시키며 절단시 발생된 결함층을 제거하여 표면 거칠기를 향상시킬 수 있다.
S350 : 소정의 식각 용액을 이용한 습식 식각 방식으로 웨이퍼의 래핑된 양 면을 화학적으로 식각하여 래핑에서 발생되는 결함층을 제거한 후 웨이퍼에 잔류하는 식각 용액을 제거하기 위한 세정 공정을 실시한다. 화학적 식각은 웨이퍼 절단 및 래핑 시 발생된 결함을 제거하여 표면 거칠기(roughness)를 개선할 수 있다. 화학적 식각은 식각 용액이 담긴 식각 조(etching bath)에 여러 장의 웨이퍼, 즉, 25장 또는 50장의 웨이퍼를 동시에 침지(dipping)하여 진행한다.
S360 : 열처리를 실시하여 웨이퍼 내의 열전자를 제거한다. 열처리는 로(furnace)에서 400∼700℃ 정도의 온도로 진행한다.
S370 : 웨이퍼의 양면 중 반도체 회로가 형성될 앞면을 연마(polishing)하여 경면(mirror surface)으로 만든다. 그러므로, 웨이퍼는 평탄도가 향상되며 소정 두께로 정밀하게 제어된다.
S380 : 웨이퍼를 세정하여 앞면 경면 연마 시 사용되는 연마제와 연마시 발생되는 파티클(particle)을 제거하여 웨이퍼의 제조를 완료한다.
상기 실시 예에서는 웨이퍼 베벨 영역을 웨이퍼를 절단한 후 형성하였으나, 이에 국한되지 않고 웨이퍼 제조 공정의 적어도 일 공정에서 웨이퍼 베벨 영역을 형성할 수 있다. 즉, 웨이퍼를 절단한 후 뿐만 아니라 래핑 후, 화학적 식각 후 또는 경면 처리 전 또는 후에 웨이퍼 베벨 영역을 형성할 수 있다.
도 6 내지 도 9은 본 발명에 따른 웨이퍼 제조 공정에서 베벨 식각 장치를 이용하여 웨이퍼 베벨 영역을 형성하기 이전 및 이후의 웨이퍼 에지의 사진이다.
도 6(a)는 웨이퍼를 절단한 후 웨이퍼 에지의 사진이고, 도 6(b)는 웨이퍼 절단 후 웨이퍼 베벨 영역을 형성한 상태의 사진이다. 또한, 도 7(a)는 래핑 후 웨이퍼 에지의 사진이고, 도 7(b)는 래핑 후 웨이퍼 베벨 영역을 형성한 상태의 사진이다. 그리고, 도 8(a)는 화학적 식각 후 웨이퍼 에지의 사진이고, 도 8(b)는 화학적 식각 후 웨이퍼 베벨 영역을 형성한 상태의 사진이다. 한편, 도 9(a)는 경면 처리 후 웨이퍼 에지의 사진이고, 도 9(b)는 경면 처리 후 웨이퍼 베벨 영역을 형성한 상태의 사진이다. 여기서, 웨이퍼 베벨 형성 공정은 13.56㎒의 주파수를 갖고 600W의 전력을 갖는 고주파 전원, 2.5Torr의 압력, 200sccm의 SF6 가스 및 90sccm의 헬륨 가스를 이용하여 120초 동안 실시하였다.
각 도면에서 볼 수 있는 바와 같이 웨이퍼 제조 공정중에 웨이퍼 베벨 형성 공정을 실시할 수 있으며, 웨이퍼 베벨 영역을 형성한 후 웨이퍼 표면이 매끄러워짐을 알 수 있다.
도 1은 본 발명에 적용되는 웨이퍼 베벨 식각 장치의 일 예에 따른 개략 단면도.
도 2는 본 발명에 적용되는 웨이퍼 베벨 식각 장치의 다른 예에 따른 개략 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨이퍼 베벨 형성 방법의 공정 흐름도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 웨이퍼 제조 방법의 공정 흐름도.
도 5는 웨이퍼 베벨 형성 전 및 후의 웨이퍼의 개략 단면도.
도 6 내지 도 9은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 웨이퍼 제조 공정중에 베벨 식각 장치를 이용하여 웨이퍼 베벨을 형성하기 이전 및 이후의 웨이퍼 에지의 사진.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 챔버 110 : 스테이지부
120 : 차폐부 130 : 플라즈마 발생부
140 및 142 : 제 1 및 제 2 가스 공급부
150 : 배기부

Claims (8)

  1. 웨이퍼를 챔버 내부에 로딩하는 단계; 및
    상기 웨이퍼의 에지 영역을 플라즈마를 이용한 국부적인 식각 공정에 의해 식각하여 상기 에지 영역이 곡면을 이루는 웨이퍼 베벨 영역을 형성하는 단계를 포함하는 웨이퍼 베벨 형성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 식각 공정은 불소를 포함하는 가스를 이용하여 실시하는 웨이퍼 베벨 형성 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 식각 공정은 100 내지 250sccm의 불소를 포함하는 가스와 80 내지 150sccm의 불활성 가스를 공급하여 실시하는 웨이퍼 베벨 형성 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 식각 공정은 상기 챔버내의 압력을 2 내지 3Torr의 압력으로 유지하고, 13.56㎒의 주파수를 갖고 500 내지 700W의 전력을 갖는 고주파 전원을 인가하여 90 내지 200초 동안 실시하는 웨이퍼 베벨 형성 방법.
  5. 소정의 직경을 갖는 봉 형상의 단결정 잉곳을 제조한 후 상기 단결정 잉곳을 절단하여 복수의 웨이퍼를 형성하는 단계;
    상기 웨이퍼의 양면을 래핑하는 단계;
    상기 웨이퍼를 화학적으로 식각하는 단계;
    상기 웨이퍼를 열처리하는 단계;
    상기 웨이퍼의 일면을 경면 처리하는 단계를 포함하며,
    상기 단계중 적어도 어느 한 단계 이후에 플라즈마를 이용한 국부적 식각 공정으로 상기 웨이퍼 에지 영역을 식각하여 웨이퍼 베벨 영역을 형성하는 단계를 포함하는 웨이퍼 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 웨이퍼 베벨 영역은 불소를 포함하는 공정 가스를 이용한 식각 공정으로 형성하는 웨이퍼 제조 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 식각 공정은 100 내지 250sccm의 불소를 포함하는 공정 가스와 80 내지 150sccm의 불활성 가스를 공급하여 실시하는 웨이퍼 제조 방법.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 식각 공정은 상기 챔버내의 압력을 2 내지 3Torr의 압력으로 유지하고, 13.56㎒의 주파수를 갖고 500 내지 700W의 전력을 갖는 고주파 전원을 인가하여 90 내지 200초 동안 실시하는 웨이퍼 제조 방법.
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